Modélisation, simulation et contrôle d'une génératrice multiphasée à grand nombre de pôles pour l'éolien
Auteur / Autrice : | Alin Pantea |
Direction : | Franck Betin, Amine Yazidi |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences pour l'ingénieur. Génie électrique |
Date : | Soutenance le 07/07/2017 |
Etablissement(s) : | Amiens |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire des technologies innovantes (Amiens ; 2004-....) |
Jury : | Président / Présidente : Bruno Robert |
Examinateurs / Examinatrices : Franck Betin, Amine Yazidi, Daniel Roger, Fabrice Locment, Gérard-André Capolino | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Daniel Roger, Fabrice Locment |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Depuis une quinzaine d'années, l'éolien s'est grandement développé en nombre d'infrastructures et en puissance unitaire mais il reste toujours confronté à un problème de disponibilité de par les nombreuses pannes d'ordre mécanique ou électrique. Le but de ces travaux consiste à concevoir, modéliser et piloter des aérogénérateurs tolérants aux défauts mécaniques et électriques. Pour cela, une structure basée sur une génératrice asynchrone hexaphasée à grand nombre de paires de pôles a été retenue. L'augmentation du nombre de pôles permet de s'affranchir ou de simplifier le multiplicateur, source des pannes mécaniques, tandis que l'utilisation d'une structure multiphasée permet de poursuivre la production d'énergie lors de la perte de phases au stator ou de bras du convertisseur. Une modélisation fine de la génératrice sur la méthode des circuits internes équivalents a été réalisée et un algorithme de calcul des paramètres à partir des données géométriques de la machine a été développé permettant d'automatiser le calcul pour n'importe quels stators et schémas de bobinage. Associé au convertisseur, ce modèle a été simulé avec succès et une commande vectorielle a également été introduite à ce schéma. Cette stratégie de contrôle permet d'adapter les matrices de transformation ainsi que les paramètres des régulateurs PI en fonction du défaut et confère une tolérance aux défauts électriques. Cette adaptation permet de réduire significativement les oscillations de puissance lors de la perte d'une ou plusieurs phases. Pour valider les théories développées et déjà simulées, des essais ont été réalisés avec succès sur un banc d'essai de 24kW, image d'une éolienne connectée au réseau